Примерный тематический план занятий по дисциплине «Архитектура аппаратных средств» для специальности 09.02.06 «Сетевое и системное администрирование»

Введение

1. Цели и задачи дисциплины.
2. Основные понятия и определения.
3. История развития аппаратных средств.

Раздел 1. Основы архитектуры вычислительных систем
1.1. Принципы работы вычислительных систем.

• Определение вычислительных систем.
• Основные компоненты и их взаимодействие.

1.2. Архитектура фон Неймана.

• Описание архитектуры фон Неймана.
• Принципы работы и основные характеристики.

1.3. Современные архитектуры вычислительных систем.

• Развитие и усовершенствование архитектур.
• Примеры современных архитектур.

Раздел 2. Процессор и система команд
2.1. Структура и принципы работы процессора.

• Основные блоки процессора и их функции.
• Работа с регистрами и кэш-памятью.

2.2. Система команд процессора.

• Типы команд и их кодирование.
• Форматы команд и их структура.

2.3. Параллелизм и конвейеризация.

• Принципы параллельной обработки данных.
• Конвейеризация и её влияние на производительность.

Раздел 3. Память и системы ввода-вывода
3.1. Иерархия памяти.

• Виды памяти и их характеристики.
• Принципы организации и управления памятью.

3.2. Системы ввода-вывода.

• Основные устройства ввода-вывода и их интерфейсы.
• Принципы работы и управления устройствами ввода-вывода.

3.3. Шины и интерфейсы.

• Типы шин и их характеристики.
• Стандарты и протоколы взаимодействия устройств.

Раздел 4. Многоуровневые и многопроцессорные системы
4.1. Многоуровневые системы.

• Принципы построения многоуровневых систем.
• Примеры и области применения.

4.2. Многопроцессорные системы.

• Принципы работы многопроцессорных систем.
• Синхронизация и взаимодействие процессоров.

4.3. Кластерные системы.

• Определение и принципы построения кластеров.
• Преимущества и недостатки кластерных систем.

Раздел 5. Специализированные вычислительные системы
5.1. Системы на кристалле (SoC).

• Определение и основные компоненты SoC.
• Применение и особенности систем на кристалле.

5.2. Графические процессоры (GPU).

• Принципы работы графических процессоров.
• Применение GPU в вычислительных системах.

5.3. Системы искусственного интеллекта и машинного обучения.

• Аппаратные средства для искусственного интеллекта.
• Особенности архитектуры и применения.

Заключение

1. Подведение итогов изучения дисциплины.
2. Обсуждение основных принципов и тенденций развития архитектуры аппаратных средств.